乙醇是重要的大宗化工產(chǎn)品，用途廣泛，常用作燃料、溶劑和消毒劑，也用于制取其他化合物。酒精也是目前全球最大的發(fā)酵產(chǎn)品，2013年全球乙醇產(chǎn)品超過(guò)7000萬(wàn)噸。我國發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的產(chǎn)量也在逐年增加，2013年的產(chǎn)量超過(guò)了720萬(wàn)噸，排在美國和巴西之后位列第三。目前我國乙醇主要以玉米、木薯等淀粉質(zhì)類(lèi)或甘蔗、糖蜜等糖類(lèi)原料發(fā)酵生產(chǎn)出來(lái)。釀酒酵母是乙醇發(fā)酵生產(chǎn)的主要菌種，但是目前與國際先進(jìn)水平相比，國內企業(yè)主要使用使用的安琪酵母發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的原料利用率、轉化率和產(chǎn)物濃度都有一定的差距。另外，由于發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇的條件比較粗放，導致菌種的適應工業(yè)環(huán)境的能力差。針對這些問(wèn)題，利用先進(jìn)的基因組水平的分子改造技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)高性能釀酒酵母菌種，并在乙醇發(fā)酵生產(chǎn)實(shí)現應用具有重要的價(jià)值。

市場(chǎng)前景

以年產(chǎn)10萬(wàn)噸乙醇生產(chǎn)為例，新菌種的使用如果可以增加0.5%（v/v）的乙醇產(chǎn)品，換算成質(zhì)量單位，1年可以增加3700噸的乙醇。按目前的市場(chǎng)價(jià)（6500元/噸）計算，這可帶來(lái)大約2400萬(wàn)元的收益。如果在全國范圍推廣使用，則可年增收益達到16億元。另外我們的菌種可以使用40oC的較高溫度正常發(fā)酵生產(chǎn)，在該溫度下發(fā)酵生產(chǎn)可以比30-35oC發(fā)酵（目前工廠(chǎng)生產(chǎn)的溫度條件），可以節省冷卻水用量2-3倍，從而可以進(jìn)一步節省生產(chǎn)成本，提高效益。

技術(shù)特點(diǎn)

本項目獲得了可以在較高溫度條件下（40℃-45℃）利用玉米粉、木薯、甘蔗以及木質(zhì)纖維素原料（玉米秸稈、玉米芯）等原材料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)乙醇高性能新一代工業(yè)菌株。新菌株利用玉米粉發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，在底物濃度為28%情況下，乙醇產(chǎn)量超過(guò)14%（v/v），而在相同條件下國內主流菌種（安琪酵母）的乙醇產(chǎn)量為13.5%（v/v）左右。另外新菌種的甘油、雜酸等副產(chǎn)物菌低于使用安琪酵母的條件。目標產(chǎn)品生產(chǎn)能力的提升及副產(chǎn)物積累的減少，為新菌種的產(chǎn)業(yè)化推廣應用奠定了堅實(shí)的基礎。本項目已經(jīng)申請專(zhuān)利。

研究時(shí)間與階段

將開(kāi)展中試放大試驗

投資與效益分析

乙醇發(fā)酵生產(chǎn)是相當成熟的產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)出的高性能釀酒酵母可以直接在目前的生產(chǎn)線(xiàn)上投入使用，這幾乎不會(huì )增加新的投資成本。高性能的菌種的使用帶來(lái)的生產(chǎn)能力和效率的提升將直接帶來(lái)巨額經(jīng)濟效益。